C++:奇怪的 "is private"错误

Question

我从 g++ 中收到一个非常不寻常的错误，声称类型别名是私有(private)的。在减少代码数小时后，我得出了以下最小测试用例:

template <typename Dummy>
class Test {
    struct CatDog {
        static void meow ()
        {
            CrazyHouse::TheCatDog::meow();
        }

        struct Dog {
            static void bark ();
        };
    };

    struct CrazyHouse {
        using TheCatDog = CatDog;

        static void startMadness ()
        {
            TheCatDog::meow();
            TheCatDog::Dog::bark();
        }
    };

public:
    static void init ()
    {
        CrazyHouse::startMadness();
    }
};

int main ()
{
    Test<void> t;
    t.init();
}

g++ 4.8.2 的错误是:

test.cpp: In instantiation of 'static void Test<Dummy>::CatDog::meow() [with Dummy = void]':
test.cpp:19:29:   required from 'static void Test<Dummy>::CrazyHouse::startMadness() [with Dummy = void]'
test.cpp:27:34:   required from 'static void Test<Dummy>::init() [with Dummy = void]'
test.cpp:34:12:   required from here
test.cpp:15:33: error: 'using TheCatDog = struct Test<void>::CatDog' is private
         using TheCatDog = CatDog;
                                 ^
test.cpp:6:41: error: within this context
             CrazyHouse::TheCatDog::meow();
                                         ^

Clang 3.4 接受相同的代码。这是怎么回事，这是 g++ 错误吗？

执行以下任一操作可停止错误的发生:

• 将 Test 变成类，而不是模板类。
• 删除任何函数中的任何语句。
• 将 TheCatDog::Dog::bark(); 更改为 CatDog::Dog::bark();。
• 删除 CrazyHouse 类并将其内容合并到 Test 中。
• 删除 CatDog 类，将其内容合并到 Test 并将 TheCatDog 别名更改为指向 Test .

Answer 1

对标识符 CatDog 的名称查找找到声明为 private 的 Test::CatDog。访问是从 CrazyHouse 执行的，它不是 Test 的 friend。因此，这是对 protected 成员的非法访问。

正如@sj0h 指出的那样，在 C++11 中，您的示例变得有效，因为他们决定以与成员函数相同的方式扩展对嵌套类主体的访问。

C++98:

The members of a nested class have no special access to members of an enclosing class, nor to classes or functions that have granted friendship to an enclosing class; the usual access rules (clause 11) shall be obeyed.

C++11:

A nested class is a member and as such has the same access rights as any other member.

(成员有权访问封闭类的 private 成员。)

但是，即使在最近构建的 4.9 版中，此更改似乎也没有在 GCC 中实现。所以，为了安全起见，添加一个 friend 声明不会有什么坏处。这必须在成员的定义之后:

friend struct CrazyHouse;

请注意，这并没有完成与 C++11 更改完全相同的事情，因为 friendship 不是可传递的，而嵌套成员授予的访问权限是可传递的。